AULA DE ELETRO - CORRENTE

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CENTRO EDUCAÇÃO SESC JOSÉ ROBERTO TADROS
Resolução nº 180/17 – C.E.E./AM
Educação infantil – Ensino fundamental – Ensino médio
AULA DE FÍSICA (3 ANO)
PROFESSOR: MARCELO PINHEIRO
ELETRODINÂMICA
CORRENTE ELÉTRICA (i): É o movimento ordenado de cargas elétricas de um condutor.
Obs: Para que exista a corrente elétrica,no entanto,é necessária apresença de uma diferença de potencial (ddp) ou tensão (U).
SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA (CONVENCIONAL): Convencionou-se para o sentido da corrente elétrica o sentido contrário ao do movimento das cargas negativas livres. É no sentido do campo elétrico .
A intensidade da corrente média, im, através de uma secção A do condutor, é definida pela relação:
Sendo:
logo, 
i = corrente elétrica
Q = carga elétrica
 = intervalo de tempo/instante
n = número de elétrons
e = carga elementar (e = 1,6 x 10-19 C)
Unidade de medida da corrente elétrica no S.I. é:
Ampère = A
GRÁFICO CA CORRENTE ELÉTRICA
A área sombreada do diagrama i t corresponde à carga total Q que atravessa uma secção S do condutor no intervalo de tempo t.
Tipos de corrente elétrica
A corrente elétrica pode ser:
· Contínua e constante:é a corrente de sentido e intensidade constantes no decorrer do tempo (não varia).
Ex.: as correntes elétricas das pilhas e baterias..
· Alternada: é a corrente que muda periodicamente de sentido e de intensidade.
Ex.: As correntes elétricas dastomadas residenciais, industriais e comerciais
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
Efeito térmico (Joule): qualquer condutor sofre um aquecimento ao ser percorrido por uma corrente elétrica. 
Efeito luminoso: em determinadas condições a passagem da corrente elétrica através de um gás rarefeito faz com que ele emita luz. 
Efeito magnético: um condutor, percorrido por corrente elétrica, cria, na região próxima a ele, um campo magnético. 
Efeito químico: uma solução eletrolítica sofre decomposição, quando atravessada por uma corrente elétrica. 
Efeito fisiológico: consiste na ação da corrente elétrica sobre o corpo humano (animal), causando sensações dolorosas e contrações musculares. 
POTENCIA ELÉTRICA (P)
É o quociente entre a energia elétrica que a carga que ganha ou perde ao atravessar um bipolo e o tempo. 
ou
 
P = U. i
Unidade de medida da potência elétrica no S.I. é:
Watt = W
ENERGIA ELÉTRICA ( = ) 
 = = P. 
Unidade de medida da energia elétrica no S.I. é: 
(Watt segundo) W . s = J (JOULE)
USUAL – Quilowatt-hora = kWh
1 kWh = 3,6 . 106 J
LEI DE JOULE
A energia elétrica dissipada na forma de calor pela passagem da corrente elétrica num resistor (R), ou seja, a energia elétrica transformando-se em energia térmica. 
Sendo que:
 e 
segundos)
Q = calor ou energia térmica (joule)
m = massa/volume do líquido (1,0 litro = 1,0 quilo)
c = calor especificó da substância (J/g.)
RESISTÊNCIA ELÉTRICA – RESISTORES (R)
RESISTOR É todo elemento do circuito cuja função exclusiva é efetuar a conversão de energia elétrica em energia térmica (efeito Joule). Nos circuitos elétricos, um resistor pode ser representado, esquematicamente, pelos símbolos mostrados a seguir.
1ª. LEI DE OHM
A resistência (R) é constante, a relação entre a tensão e a intensidade de corrente (U = R . i) é uma função do primeiro grau, cuja representação gráfica é uma reta que passa pela origem.
Unidade de medida do resistot/resistência elétrica no S.I. é: 
Ω = ohm
As outras formas de calcular a potência elétrica 
 
Sendo que: 
U = ddp ou diferença de potencial ou tensão elétrica ou voltagem
R = resistor
i = corrente elétrica
2ª. LEI DE OHM (RESISTIVIDADE)
A resistência elétrica (R) de um condutor é função da substância que o constitui e de suas características geométricas. Dado um condutor homogêneo, de comprimento L e área da secção transversal A, a resistência elétrica entre seus extremos é calculada por:
A resistência elétrica (R) de um resistor depende do material que o constitui , de suas dimensões e de sua temperatura.
Sendo que:
 = resistividade do material
l = comprimento do condutor
A = área da seção transversal
1ª. (UECE – adaptada ) Em um fio metálico, a aplicação de uma d.d.p. entre seus extremos provoca, nele, uma corrente de 10A durante 10 minutos. Qual é o número aproximado de elétrons que chegam ao polo positivo, nesse tempo ?
2ª. Na natureza, na ação de certos fenômenos como o relâmpago, temos envolvidas forças de grande ordem numérica. Num relâmpago descem em média 2.109 elétrons da nuvem para a terra, num intervalo de 10– 4s. Sendo e = 1,6 . 10–19C, determine o valor da corrente elétrica que desce por esse relâmpago.
3ª. Numa seção reta de um condutor de eletricidade, passam 12C a cada minuto. Determine a intensidade da corrente elétrica, em amperes.
4ª. Pela seção reta de um fio, passam 5,0.1018 elétrons a cada 2,0s. Sabendo-se que a carga elétrica elementar vale 1,6.10-19C, calcule a intensidade da corrente elétrica que percorre o fio. 
5ª. (IME-RJ) - A intensidade da corrente elétrica de um condutor metálico varia com o tempo, de acordo com o gráfico abaixo. Sendo a carga elementar igual a 1,6.10–19C, determine:
a) a carga elétrica que atravessa a secção do condutor entre os instantes 0 e 8,0 s;
b) o número de elétrons que atravessam uma secção do condutor durante esse mesmo tempo; 
c) a intensidade média da corrente elétrica no intervalo de tempo entre 0 e 8,0 s.
6ª. O gráfico mostra a variação da intensidade da corrente elétrica em um fio condutor em função do tempo. Determine quantidade de carga elétrica que atravessa uma secção transversal do fio no intervalo de tempo entre 0 e 6 ,0 s em Coulombs.
7ª. Dado o gráfico ao lado, da tensão aplicada a um resistor versus a corrente obtida, calcular o valor da resistência e a corrente quando a d.d.p. for 100,0 V.
8ª. (ENEM) Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma. Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico. Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 kWh é de R$ 0,40, calcule o consumo de energia elétrica mensal dessa casa.
9ª. (Fuvest-SP) Um chuveiro elétrico ligado a uma rede de 220 V consome 1200 W de potência. 
a) Qual a intensidade de corrente elétrica utilizada por esse chuveiro? 
b) Qual a resistência desse.
10ª. Um resistor tem resistência igual a 50Ω, sob
ddp U = 60V. Calcule a intensidade de corrente
que o atravessa.
11ª. Um aquecedor utiliza uma resistência elétrica de 20Ω. Esse aquecedor é imerso em 1 litro de água a 10°C e ligado a uma tomada, de modo que é percorrido por uma corrente de 10A. Calcule em quanto tempo a temperatura da água atinge 60°C. 
(Dados: calor específico da água c = 1cal/gºC e 1cal = 4,2J.)
12ª. Uma torneira elétrica fornece 2 litros por minuto de água à temperatura de 40°C, sendo que a temperatura da água na entrada é de 20°C. A resistência elétrica da torneira vale 28 Ω. Calcule a intensidade de corrente que atravessa a resistência da torneira.
(Dados: densidade da água d = 1kg/l, calor específico da água c = 1cal/gºC e 1cal = 4,2J.)
13ª. O gráfico ao lado representa a curva característica
de um resistor ôhmico.
 
Determine:
a) a resistência elétrica do resistor;
b) a ddp nos terminais do resistor quando percorrido
por corrente de intensidade 1,6A.
14ª. Em uma época de intenso calor, um aparelho de ar-condicionado com potência de 1500 W ficou ligado por mais tempo, chegando à marca mensal de consumo igual a 7500 W.h. Determine por quanto tempo esse aparelho ficou ligado por dia. 
15ª. Um condutor de resistência elétrica igual a 20 Ω, é submetido a uma ddp de 10 V, em 2 min, determine a energia dissipa, em joules desse condutor.
16ª. A resistência elétrica de um resistor de fio metálico é 60Ω. Cortando-se um pedaço de 3m do fio, verifica-se que a resistência do resistor passa a ser 15Ω. Calcule o comprimentototal do fio. 
17ª. Um fio de cobre tem comprimento de 120m e a área de sua seção transversal é 0,50mm2 . Sabendo-se que a resistividade do cobre a 0°C é 1,72.10-2 Ω.mm2/m, determine a resistência do citado fio a 0°C.
18ª. (UFPB - 2011) Boa parte dos aparelhos eletrônicos modernos conta com a praticidade do modo de espera denominado stand-by. Nesse modo, os aparelhos ficam prontos para serem usados e, embora “desligados”, continuam consumindo energia, sendo o stand-by responsável por um razoável aumento no consumo de energia elétrica. Para calcular o impacto na conta de energia elétrica, devido à permanência de cinco aparelhos ininterruptamente deixados no modo stand-by por 30 dias consecutivos, considere as seguintes informações: • cada aparelho, operando no modo stand-by, consome 5J de energia por segundo; • o preço da energia elétrica é de R$ 0,50 por kWh. A partir dessas informações, calcule o custo da energia consumida por esses cinco aparelhos, operando exclusivamente no modo stand-by, no final de 30 dias.
19ª. Um estudante de ensino médio, que costuma usar o computador para fazer pesquisas na internet, esquece o computador ligado durante 60 horas num final de semana. Sabendo-se que, nessa situação, a potência elétrica dissipada pelo computador é de 240 W, determine a energia desnecessariamente gasta enquanto o computador esteve ligado. 
20ª. Um resistor dissipa 60W de potência quando ligado sob ddp de 220V. Supondo invariável a resistência elétrica do resistor, determine a potência elétrica dissipada no mesmo quando ligado sob ddp de 110V.
 
GABARITO
	1. 3,75.1022 elétrons
	11. 105 seg
	2. 3,2.10⁻⁶ A
	12. 10 A
	3. 0,2 A
	13. a) 4,5Ω
b) 7,2V
	4. 0,4 A
	14. 5 h
	5. a) 0,32C
b) 2.1018 elétrons   c) 0,04A
	15. 600J
	6. 180C
	16. 4m
	7. 5Ω e 20A
	17. 4,1Ω
	8. 230,40
	18. 9,00
	9. a) 5,45 A
b) 40,33Ω
	19. 14,4 kWh
	10. 1,2 A
	20.15 W
1ª. (UEA-SIS/2013) Segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o estado brasileiro com maior incidência de raios é o Amazonas, com média de 50000 raios por dia. Se a intensidade média da corrente elétrica em um raio é de 80 A e o seu tempo médio de duração é 0,20 s, a quantidade de carga elétrica total, em coulombs, transportada pelos raios em um dia no estado do Amazonas é igual a:
a) 1,0 × 104 . b) 2,0 × 105 . c) 8,0 × 105 . d) 4,0 × 106 . e) 2,0 × 107 .
2ª. (UEA-SIS/2014) A Usina Hidrelétrica de Balbina, cuja produção de energia tem potência média de 2,5 × 102 MW, fornece parte da energia elétrica consumida na cidade de Manaus. De acordo com a empresa Eletrobras Amazonas Energia, em determinado dia, o consumo de energia elétrica em Manaus foi de aproximadamente 2,0 × 104 MWh. Com base nessas informações, naquele dia (24 horas) a porcentagem da energia consumida em Manaus, proveniente da Usina Hidrelétrica de Balbina, foi: 
a) 30%. b) 40%. c) 50%. d) 60%. 
e) 70%.
3ª. (UEA-SIS/2014) A figura mostra como varia a intensidade da corrente elétrica que flui por uma lâmpada em função da diferença de potencial aplicada a seus terminais.
Quando a diferença de potencial nos terminais da lâmpada é de 40 V, a potência, em watts, que ela dissipa é igual a: 
a) 20. b) 40. c) 42. d) 80. e) 160
4ª. (UEA-SIS/2014) Manaus é o município brasileiro campeão de morte por raio, segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
Sabendo que a carga elétrica elementar é igual a 1,6 × 10–19 C e que uma nuvem de tempestade sobre Manaus tem carga elétrica negativa acumulada de 32 C, é correto afirmar que essa nuvem tem:
a) 5,0 × 1018 elétrons a mais do que prótons. 
b) 2,0 × 1020 elétrons a mais do que prótons. 
c) 5,0 × 1020 elétrons a mais do que prótons. 
d) 5,0 × 1018 elétrons a menos do que prótons. 
e) 2,0 × 1020 elétrons a menos do que prótons.
5ª. (UEA-SIS/2015) O consumo de energia elétrica em uma residência pode ser estimado observando o tempo de uso dos eletrodomésticos e suas respectivas potências. 
A tabela apresenta os dados coletados em uma residência com o tempo de uso médio mensal de alguns aparelhos elétricos em pleno funcionamento.
Com base nesses dados, o valor do consumo médio mensal total desses eletrodomésticos é, em kWh, igual a:
a) 545. b) 358. c) 226. d) 155. 
e) 102.
6ª. (UEA-SIS/2016) Certo período de funcionamento de uma lâmpada de 100 W gerou uma conta de R$ 8,00. Sabendo que cada kWh corresponde a R$ 0,20, o tempo que essa lâmpada ficou acesa foi:
a) 100 horas. b) 200 horas. c) 300 horas. d) 400 horas. e) 500 horas.
7ª. (UEA-SIS/2017) Três resistores I, II e III foram submetidos a um ensaio de tensão e corrente, a partir do qual foi construído o gráfico a seguir. O resistor que possui maior resistência elétrica e que tem um comportamento ôhmico é o: 
a) I, com resistência de 1 Ω. 
b) I, com resistência de 6 Ω. 
c) II, com resistência de 0,5 Ω. 
d) II, com resistência de 2 Ω. 
e) III, com resistência de 6 Ω.
8ª. (UEA-SIS/2017) Um casal utiliza diariamente o chuveiro da casa duas vezes. O marido demora 10 minutos em seu banho, utilizando o chuveiro na posição inverno, e sua esposa demora 20 minutos, utilizando o chuveiro na posição verão. Quando o chuveiro está na posição verão, sua potência é 1500 W, enquanto, na posição inverno, sua potência é 3000 W. Diante disso, é possível determinar que, diariamente, o banho do marido envolve uma quantidade de energia igual: (Justifique sua resposta)
a) à quarta parte da utilizada pela esposa. 
b) à metade da utilizada pela esposa. 
c) à utilizada pela esposa. 
d) ao dobro da utilizada pela esposa. 
e) ao quádruplo da utilizada pela esposa.
9ª. (UEA-SIS/2018) Um computador, constituído por uma torre, teclado, mouse e monitor, foi ligado às 8h e desligado somente às 18h do mesmo dia, tendo sido utilizado apenas uma vez, às 17h. Sabendo que seu monitor estava programado para se desligar automaticamente após uma hora sem uso e que a potência total do computador é de 500 W, dos quais 100 W são do monitor, pode-se concluir que a energia utilizada pelo aparelho no período das 8h às 18h daquele dia foi de:
a) 2700 Wh. b) 3500 Wh. c) 4000 Wh. d) 4200 Wh. e) 5200 Wh.
10ª. (UEA-SIS/2019) Muitas vezes lidamos com grandezas físicas sem nos preocuparmos com a compreensão de seu significado. Por exemplo, podemos ter uma ideia mais concreta do sentido de 1 kWh quando associamos essa quantidade de energia elétrica com o tempo de funcionamento de aparelhos cotidianos. Se considerarmos uma lâmpada de 20 W, essa quantidade de energia elétrica é capaz de mantê-la acesa, ininterruptamente, por:
a) 500 horas. b) 200 horas. c) 100 horas. d) 50 horas. e) 20 horas.
11ª. (UFAM-PSC/2007) O diagrama a seguir representa a intensidade da corrente I em um condutor em função do tempo t. Qual a quantidade de carga, em coulombs que passa por uma seção do condutor nos 4 primeiros segundos.
a) 36 b) 12 c) 18 d) 24 e) 9 
12ª. (UFAM-PSC/2014) Certo forno de micro-ondas opera na tensão de 120V e corrente de 10 A. Admitindo que toda energia produzida pelo forno seja utilizada para aquecer 400mLde água à temperatura de 25C o até a temperatura de 100C, o e lembrando que o calor específico e a densidade da água valem, respectivamente 1,0 caℓ/g. e 1,0 g/cm3 e adotando que 1,0caℓ = 4,0 J, podemos afirmar que água atinge a temperatura de 100C em:
a) 1min15s b) 1min30s c) 1min40s 
d) 1min45s e) 2min
13ª. (UFAM-PSC/2004) Um chuveiro elétrico ligado a uma rede de 110 V consome uma potência 2.200 W . Podemos concluir que a intensidade da corrente utilizada pelo chuveiro e sua resistência valem, respectivamente: 
a) 10 A; 11 Ω b) 20 A; 11 Ω c) 20 A; 5,5 Ω d) 2 A; 55 Ω e) 200 A; 5,5 Ω
14ª. (UFAM-PSC/2010) Empolgado com a chegada da TV digital em Manaus em setembro deste ano, certo consumidor resolveu comprar uma TV de LCD de 32 polegadas. Primeiro, consultou algumas lojas paraescolha da marca/modelo e, antes de decidir entre dois modelos, lembrou-se da notícia que havia lido sobre o fato da Eletrobrás ter ampliado a gama de produtos certificados com o Selo PROCEL (Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica), incluindo a TV de LCD, que teve certificados 129 modelos de sete fabricantes. Através da internet, conseguiu baixar a tabela publicada em setembro deste ano, verificando que o consumo de energia de um dos aparelhos era de 95 W e do outro, 250 W. Supondo que o aparelho de TV seja utilizado 8 horas por dia, quanto economizará mensalmente se optar por comprar a TV de LCD com o menor consumo de energia? Considere que o custo do quilowatt-hora consumido seja de R$ 0,50. 
a) R$ 105,00 b) R$ 38,00 c) R$ 25,20 d) R$ 22,80 e) R$ 12,60 
15ª. (UFAM-PSC/2005) Medindo-se a corrente elétrica que flui num fio condutor, chegou-se ao gráfico I x t representado na figura, onde a corrente I é medida em Ampères (A) e o tempo t, em segundos (s). Podemos afirmar que a quantidade de carga elétrica, medida em Coulombs (C), que passa por uma seção transversal desse fio, nos 2 segundos iniciais vale:
 
a) 4 C. b) 6 C. c) 2 C. d) 3 C. e) 1 C
16ª. (UFAM-PSC/2008) O diagrama a seguir representa a intensidade da corrente I em função da tensão U para um condutor de resistência R.
 (
I 
(A)
2
12
U (A)
)
A potência dissipada pelo resistor em Watts quando I 3 A é:
a) 36	b) 72	c) 64	d) 48	e) 54
17ª. (UFAM-PSC/2002) Dispõe-se de 1,2 g de cobre para se produzir um resistor em forma de um cilindro de comprimento L e raio R, cuja resistência elétrica seja de 3,2 Ω. A resistividade e a densidade do cobre são: = 2,4 x 10- 8 W·m e d = 1,0 x 104 kg/m3 . Podemos afirmar que as dimensões L e R do cilindro, valem, respectivamente (use = 3): 
a) 2,0 m; 0,1 mm. b) 4,0 m; 0,1 mm. c) 3,0 m; 0,1 mm d) 4,0 m; 0,2 mm. e) 4,0 m; 0,3 mm.
18ª. (UFAM-PSC/2010) O gráfico a seguir representa os valores medidos de corrente elétrica e de diferença de potencial aplicados aos terminais de dois resistores de resistências R1 e R2. A potência dissipada (em watts, W ) se os dois resistores forem ligados em paralelo a uma diferença de potencial de 20 V será de: 
a) 20 b) 30 c) 40 d) 60 e) 100
19ª. (UFAM-PSC/2014) Em 1827, o físico alemão Georg Simon Ohm (1789-1854) realizou inúmeras experiências com diversos tipos de condutores. Aplicando sobre eles várias intensidades de voltagens, Ohm percebeu que a relação entre diferença de potencial aplicada (V) e corrente elétrica (i) se mantinha sempre constante. Esse valor constante é a resistência elétrica (R) do condutor e a relação ficou conhecida como lei de Ohm. Com o objetivo de comprovar a validade da lei de Ohm, uma estudante foi ao Laboratório de Eletricidade da escola com dois condutores metálicos A e B com resistências elétricas RA e RB. Com os valores medidos de tensão e corrente, ela construiu um gráfico obtendo o seguinte resultado:
Podemos afirmar que a estudante, além de constatar a validade da lei de Ohm, comprovou que: 
a) RA = 2.RB b) RA = 3.RB c) RA = 4.RB d) RA = e) RA = 
20ª. (UFAM-PSC/2007) O gráfico seguinte representa a curva característica tensão-corrente para um determinado resistor R.
Em relação ao resistor podemos afirmar que sua resistência vale: 
a) Ω b) Ω c) Ω d) 1,5 Ω e) Ω
21ª. (UFAM-PSC/2011)
22ª. (UFAM-PSC/2015) Considere os seguintes bipolos elétricos: lâmpada incandescente (100 W – 127 V), forno de microondas (1300 W – 127 V), ferro de passar roupas (1000 W – 127 V) e ar condicionado Split (1100 W – 220 V). 
Podemos afirmar que o(a):
I -_____________________________ possui maior resistência elétrica, e que em funcionamento o(a). 
II -___________________________ irá consumir mais energia elétrica no mesmo intervalo de tempo.
A opção que preenche CORRETAMENTE a sequência de lacunas é: 
a) I – ferro de passar roupas; II – forno de micro-ondas;
b) I – lâmpada incandescente; II – ar condicionado Split; 
c) I – forno de micro-ondas; II – ferro de passar roupas;
d) I – ar condicionado Split; II – forno de micro-ondas; 
e) I – lâmpada incandescente; II – forno de micro-ondas.
23ª. (UFAM-PSC/2018) Um raio, ou descarga elétrica atmosférica, é produzido entre regiões eletricamente carregadas na atmosfera pelas altíssimas diferenças de potencial elétrico. Um raio pode ocorrer da nuvem para o solo; do solo para a nuvem ou entre nuvens. O relâmpago é a parte visível do raio e apresenta trajetórias sinuosas com ramificações irregulares. Ao longo do caminho percorrido pelo raio, a temperatura do ar se eleva bruscamente para cerca de 30.000℃, causando expansão explosiva do meio e resultando em ondas de choque, que denominamos de trovão. Considere a situação na qual um raio é produzido quando a diferença de potencial entre a nuvem e o solo é de 1,0 × 109 V e que a carga transferida pelo raio para o solo seja de 36 C. Se toda a energia elétrica liberada pelo raio pudesse ser armazenada em uma “bateria”, com o objetivo de suprir uma residência, com consumo médio mensal de 500 kWℎ, daria para fornecer energia elétrica por:
a) 10 meses. 
b) 12 meses. 
c) 20 meses. 
d) 24 meses. 
e) 36 meses.
24ª. (UFAM-PSC/2019) Com o objetivo de ferver 500ml de água, inicialmente a 25℃, um aluno liga um aquecedor de imersão (60 W – 220 V) numa tomada de 110 V. Supondo que a resistência do aquecedor permaneça invariável na tensão de 110 V, podemos afirmar que o intervalo de tempo para a água ferver, em relação ao intervalo de tempo caso estivesse ligado numa tomada de 220 V, ficará: 
a) igual. 
b) duas vezes menor. 
c) duas vezes maior. 
d) quatro vezes menor. 
e) quatro vezes maior
25ª. (UFAM-PSC/2012)
26ª. (UFAM-PSC/2011)